ds18b20温度采集

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1、“盛群杯”单片机大赛设计报告温度读取部分：采用数字温度传感器DS18B20。DS18B20为数字式温度传感器，无需其他外加电路，直接输出数字量。可直接与单片机通信，读取测温数据，电路简单。如图1.2.2所示。DS18B20与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面带来了令人满意的效果2.

2、2.1　温度采集部分设计本系统采用半导体温度传感器作为敏感元件。传感器我们采用了DS18B20单总线可编程温度传感器,来实现对温度的采集和转换，直接输出数字量，可以直接和单片机进行通讯，大大简化了电路的复杂度。DS18B20应用广泛，性能可以满足题目的设计要求。DS18B20的测温电路如图2.2.1所示。图2.2.1DS18B20测温电路（1）DSI8B20的测温功能的实现：其测温电路的实现是依靠单片机软件的编程上。当DSI8B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储

3、器的0，1字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式以0．0625℃／LSB形式表示。温度值格式如表2.2.1所示，其中“S”为标志位，对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变换为原码，再计算十进制值。DSI8B20完成温度转换后，就把测得的温度值与TH做比较，若T>TH或TRo

4、M操作命令->存储器操作命令->处理数据①初始化单总线上的所有处理均从初始化开始②ROM操作命令　总线主机检测到DSl820的存在便可以发出ROM操作命令之一这些命令如表2.2.2所示表2.2.2ROM操作命令表指令代码ReadROM(读ROM)33HMatchROM(匹配ROM)55HSkipROM(跳过ROM]CCHSearchROM(搜索ROM)F0HAlarmsearch(告警搜索)ECH③存储器操作命令如表2.2.3所示表2.2.3存储器操作命令表指令代码WriteScratchpad(写暂存存储器) 4EHReadScratc

5、hpad(读暂存存储器)BEHCopyScratchpad(复制暂存存储器) 48HConvertTemperature(温度变换)44HRecallEPROM(重新调出)B8HReadPowersupply(读电源) B4H（3）温度转换算法及分析由于DS18B20转换后的代码并不是实际的温度值，所以要进行计算转换。温度高字节（MSByte）高5位是用来保存温度的正负（标志为S的bit11～bit15），高字节（MSByte）低3位和低字节来保存温度值（bit0~bit10）。其中低字节（LSByte）的低4位来保存温度的小数位（bit

6、0~bit3）。由于本程序采用的是0.0625的精度，小数部分的值，可以用后四位代表的实际数值乘以0.0625，得到真正的数值，数值可能带几个小数位，所以采取小数舍入，保留一位小数即可。也就说，本系统的温度精确到了0.1度。算法核心：首先程序判断温度是否是零下，如果是，则DS18B20保存的是温度的补码值，需要对其低8位（LSByte）取反加一变成原码。处理过后把DS18B20的温度Copy到单片机的RAM中，里面已经是温度值的Hex码了，然后转换Hex码到BCD码，分别把小数位，个位，十位的BCD码存入RAM中。3.1读取DS18B20

7、温度模块子程序每次对DA18B20操作时多要按造DS18B20工作过程中的协议进行。初始化->RoM操作命令->存储器操作命令->处理数据程序流程图如图3.1.1所示。3.2　数据处理子程序由于DS18B20转换后的代码并不是实际的温度值，所以要进行数据处理。由于本程序采用的是0.0625的精度，小数部分的值，可以用后四位代表的实际数值乘以0.0625，得到真正的数值，数值可能带几个小数位，所以采取四舍五入，保留一位小数即可。也就说，本系统的温度精确到了0.1度。首先程序判断温度是否是零下，如果是，则DS18B20保存的是温度的补码值，需

8、要对其低8位（LSByte）取反加一变成原码。处理过后把DS18B20的温度Copy到单片机的RAM中，里面已经是温度值的Hex码了，然后转换Hex码到BCD码，分别把小数位，个位，十位的BC